CN101727424A - 利用连接端口来传收自订格式的信号的电子装置 - Google Patents

利用连接端口来传收自订格式的信号的电子装置 Download PDF

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Abstract

本发明的实施例提供一种电子装置，该电子装置包含有：第一输出端口、处理电路以及桥接电路。该第一输出端口用以连接符合于特定信号传输规范中的连接器类型的连接器。该处理电路用以处理输入数据以产生输出数据。该桥接电路耦接于该处理电路与该第一输出端口之间，并且用以接收该处理电路所产生的该输出数据，将该输出数据转换成输出信号，之后，将该输出信号输出至该第一输出端口，其中该输出信号的物理层遵循该特定信号传输规范，并且该输出信号的协议层不同于该特定信号传输规范。

Description

利用连接端口来传收自订格式的信号的电子装置
技术领域
本发明是关于电子装置，尤指一种电子装置，其是利用符合于特定信号传输规范(例如：通用序列总线规范)中的连接器类型的连接器以传输具备物理层与协议层的信号，其中该物理层遵循该特定信号传输规范，而该协议层不同于该特定信号传输规范。
背景技术
近来，手持式计算机与手持式电子装置，如移动网络装置(MobileInternet Device，MID)与迷你笔记本型计算机(Netbook)已相当广泛地出现在市面上。一般来说，手持式计算机与手持式电子装置可能于某些应用中需连接至一外接显示装置。举例来说，于商务会议中，移动网络装置被连结至一外接投影机，以显示数据或图表供与会者参考。然而，随着电子装置与外接显示装置(如：可携式投影机)尺寸上微缩化的趋势，已知的显示连接器与连接端口(如：D-sub端子或DVI端子)已不敷所求，因为相较可携式与手持式电子装置本身的体积来说，这些连接器与对应连接端口的尺寸相当庞大。
显然，连接器的尺寸通常会影响电子装置整体的设计，举例来说，为了连接对应不同图像格式的连接器，故电子装置的外部必须保留有一定空间来设置用以连接不同连接器的连接端口。因此，若设计者想要赋予电子装置支持更多外种显示装置的能力时，电子装置的尺寸将会受制于连接器的种类与连接端口的数量。
发明内容
相较于已知的图像传输接口，通用序列总线接口(Universal Serial Bus，USB)接口拥有较小的连接器与较细的连接线，对使用者来说，非常便于携带。此外，USB接口已相当广泛地用于数据传输用途，因此多数的电子装置也都具备USB连接端口。有鉴于此，本发明提出一种概念，其是利用常见的USB连接器与对应的连接端口来传递依据一自订格式所编码的图像信号，该自订格式并不完全相同于USB规范。进一步来说，依据本发明概念所编码的图像信号，其一物理层遵循USB规范，而其一协议层却不同于USB规范。
由于USB接口本身的普及性所带来的优势，再结合本发明的概念，制造商可以因此节省电子装置上的图像连接端口的设置成本，进而降低电子装置的制造成本与增加设计上的便利性。此外，该图像信号并非依据USB规范而编码，因此可于设计手持式/可携式电子装置的显示解决方案时提供更多的弹性。
请注意，尽管本发明的一目的在于一种用于提供手持式计算机与手持式投影机中，利用USB连接端口与连接器来传输图像信号的方法，然而基于本发明的概念，利用其它规格的连接端口与连接器来进行图像信号的传输亦是可行的。
本发明的一实施例提供一种电子装置。该电子装置包含：一第一输出端口、一处理电路以及一桥接电路。该第一输出端口用以连接符合于一特定信号传输规范中的一连接器类型的一连接器。该处理电路用以处理一输入数据以产生一输出数据。该桥接电路耦接于该处理电路与该第一输出端口之间，用以接收该处理电路所产生的该输出数据，并且将该输出数据转换成一输出信号，之后，将该输出信号输出至该第一输出端口，其中该输出信号的一物理层遵循该特定信号传输规范，而该输出信号的一协议层不同于该特定信号传输规范。
本发明的另一实施例亦提供一种电子装置。该电子装置包含有一输入端口与一控制电路。该输入端口用以通过符合于一特定信号传输规范中的一连接器类型的一连接器来接收多个输入信号，其中该多个输入信号的物理层遵循该特定信号传输规范，而该多个输入信号的协议层不同于该特定信号传输规范。该控制电路耦接于该输入端口，且用以产生对应于该多个输入信号的多个显示信号。
较佳者，该特定信号传输规范为USB规范。
附图说明
图1为本发明第一实施例的第一电子装置的功能方块示意图。
图2为本发明第二实施例的第一电子装置与第二电子装置的功能方块示意图。
图3为本发明第三实施例的第一电子装置与第二电子装置的功能方块示意图。
图4为本发明第三实施例的第一电子装置与第二电子装置的详细功能方块示意图。
图5为本发明第四实施例的第一电子装置与第二电子装置的详细功能方块示意图。
图6为本发明的一实施例的桥接电路的详细功能方块示意图。
图7为本发明的一实施例的控制电路的详细功能方块示意图。
[主要元件标号说明]
  100、200   电子装置
  110   桥接电路
  120   主要显示装置
  130   内建投影模块
  180   处理电路
  190   输入/输出电路
  111、222   连线
  211   控制电路
  212   投影模块
  100、200   电子装置
  301、302、401、402   连接端口
  611   收发器
  612、716   存储器
  613、717   存储器控制器
  617、618   输出接口
  619   压缩与编码单元
  620、710、719   接口控制器
  630   图像数据处理模块
  711、712、713   接收器
  714   解压缩与解码单元
  715   图像处理单元
  718   色彩/伽马强化单元
具体实施方式
在说明书及上述的申请专利范围当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及上述的申请专利范围并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及上述的请求项当中所提及的「包含」为一开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。此外，「耦接」一词在此是包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置，或通过其它装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。
请参考图1，其绘示本发明的第一实施例。如图所示，一电子装置100包含(但不限定于)：一处理电路180(如：一中央处理器)、一输入/输出电路(Input/Output circuit，I/O circuit)、一桥接电路110、一主要显示装置120以及一内建投影模块130。实际上，第一电子装置100可能为一移动网络装置(Mobile Internet Device，MID)或一迷你笔记本型计算机(Netbook)。此外，依据本发明的一实施例，桥接电路110是一移动产业处理器接口的显示器串行接口(Mobile Industry Processor Interface Display SerialInterface，MIPI DSI)桥接电路。处理电路180依据一输入数据(可能为一储存装置中的一多媒体文件或是网络上的图像串流)以产生图像帧，之后将对应于每一图像帧的图像帧数据传输至桥接电路110。桥接电路110将所有接收到的图像帧数据编码成显示信号，例如：(RGB色差显示信号(RGB componentsignals))，如此一来，图像帧数据便可正确地分别被主要显示装置120以及内建投影模块130接收，以显示出对应的图像。因此，桥接电路100主要的作用在于协议转换(protocol conversion)。此外，于其它实施例中，桥接电路100将所接收的数据编码为其它格式(如：YUV格式)的显示信号后，再传输至主要显示装置120以及内建投影模块130。桥接电路110可能依据实际上的需求，对其所接收图像帧数据进行图像处理(如：分辨率调整或对比强化)，并且当必要时，对图像帧数据进行压缩。简言之，本发明的第一实施例揭露具备两种不同显示装置的一电子装置，以及如何控制这两种不同显示装置的机制。
请参请参考图2，其绘示本发明的第二实施例。相较于前述实施例，本实施例中还包含有一电子装置200。电子装置200可能为一可携式(Portable)或可拆卸式(Detachable)投影机，并且耦接至电子装置100。第一与第二电子装置通过一连线111来连接，连线111可能为一通用序列总线(UniversalSerial Bus，USB)连线、一低电压差动信号传输接口(Low-VoltageDifferential Signaling，LVDS)连线或一高分辨率多媒体接口(HighDefinition Multimedia Interface，HDMI)连线。通过USB/HDMI/LVDS连线，图像帧数据可由第一电子装置100而被传输至第二电子装置200。于本实施例中，处理电路180将处理一输入数据，并依此产生一输出数据，并将该输出数据传输至一输入/输出电路190。于是，输入/输出电路190可依据不同需求，将该输出数据编码成完全遵循USB规范、HDMI规范或LVDS规范的信号。因此，这些编码后的信号可通过连线111来被传输。
请参请参考图3，其是绘示本发明的第三实施例。于第三实施例中，电子装置100与200大抵上相似于前述实施例的介绍，然而，唯一不同之处在于第一电子装置100通过一USB连线222而连接至第二电子装置200。本实施例中的USB连线222不同于本发明第二实施例中所揭露的USB/HDMI/LVDS连线111，通过USB连线222所传输的信号的仅有一物理层是遵循USB规范，然而，该信号的一协议层却不同于USB规范。此外，传输至第二电子装置200的信号是通过桥接电路110进行编码所产生，而非由输入/输出电路190进行编码而产生。桥接电路110将图像帧数据进行编码，进而产生具备遵循USB规范的物理层与不同于USB规范的协议层的一输出信号。另外，桥接电路110亦将其所接收的图像帧数据编码如RGB色差显示信号之类的显示信号，以供主要显示装置120进行显示之用。总结来说，本发明的第三实施例揭露了一种不经由传统的输入/输出电路来处理输出信号的转换机制与传输方式。最重要的是，尽管该输出信号是通过一已知的USB连线来传输，但该输出信号的协议层相异于USB规范，且仅有物理层遵循USB规范。
请参照图4，其是基于本发明第三实施例所绘示的详细功能方块示意图。基本上，第一电子装置100中的各子电路的操作与功能已于先前描述，故为求说说明书的扼要，此处不多作赘述。如图4所示，电子装置100包含一输出端口301，而第二电子装置包含有一输入端口302，第一电子装置100与第二电子装置200利用输出端口301与输入端口302来建立数据连线，而输出端口301与输入端口302皆用以连接符合于USB规范中的连接器类型的连接器。再者，通过输出端口301与输入端口302所传输的信号是由桥接电路110所编码，其具备遵循USB规范的物理层以及具备不同于USB规范的协议层，亦即，通过输出端口301与输入端口302所传输的该信号具有特定的协议层(例如：特定封包种类或特定封包格式等)。
于第一电子装置100中，处理电路180依据一输入数据产生每一图像帧，并且将对应的图像帧数据传送至桥接电路110，而桥接电路110会对图像帧数据进行编码，产生出具有一不同于USB规范中的特定协议层的输出/图像信号。再者，图像帧数据仍可被桥接电路110转换成可供主要显示装置120所显示的已知显示信号的格式(如：RGB色差显示信号)。第二电子装置200包含有(但不限定于)：输入端口302、一控制电路211与一投影模块212。投影模块212依据其所接收的图像信号，通过内部的透镜装置(未示出)，进而将一图像投影至一投影屏幕(未示出)。于一实施例中，第二电子装置200为一可携式投影机。第二电子装置200自输入端口302接收图像信号，接着，控制电路211会处理通过输出端口301与输入端口302所传送的图像信号中所携带的图像帧数据，以产生一显示信号(如：RGB色差显示信号)来驱动投影模块212。应当特别注意的是，控制电路211所接收的由输出端口301输出的图像信号的物理层是遵循USB规范。因此，这些信号可被控制电路211中的接收电路所正确接收。
总结来说，当一图像信号是通过输出端口301与输入端口302所传送时，桥接电路110会依据一自订格式来对图像帧数据编码，且编码出的该图像信号可以适用于输出端口301与输入端口302。如上所述，输出端口301与输入端口302，如：USB连接端口，是符合于USB规范，而通过输出端口301与输入端口302所传输的图像信号亦具有遵循USB规范的物理层。然而，为了增加本发明的弹性，这些图像影讯具备有不同于USB规范的协议层，此亦为本发明最重要的精神所在。
请参请考图5，其是绘示结合图2与图3中实施例的技术特征的一实施例。如图所示，第一电子装置100通过其输出端口301与401将信号传输至第二电子装置200，其中经由输出端口301与第二电子装置200的输入端口302所传输的信号是依据前述的自订格式进行编码，而经由输出端口401与输入端口402所传输的信号是依据已知的USB规范、HDMI规范与LVDS规范中的一规范来进行编码处理。于本实施例中，处理电路180依据使用者的需求，将图像帧数据传输至桥接电路110或输入/输出电路190。例如，若使用者想要通过第二电子装置200(如：可携式投影机)来显示图像时，并且他/她通过USB/HDMI/LVDS连线(通过输出端口401与输入端口402)来连接第一电子装置100与第二电子装置200时，处理电路180会将图像帧数据传送至输入/输出电路190，之后，输入/输出电路190会将图像帧数据转换为USB/HDMI/LVDS信号格式，因此，图像帧数据可被传送至第二电子装置200。然而，若使用者通过输出端口301与输入端口302来连接第一电子装置100与第二电子装置200时，处理电路180会将图像帧数据传送至桥接电路110，而非输入/输出电路190。于本实施例中，依据该自订格式，桥接电路110会将图像帧数据编码为具有遵循USB规范的物理层与不同于USB规范的协议层的图像信号。再者，桥接电路110亦将图像帧数据转换为如RGB格式或YUV格式的显示信号，以使得图像帧数据得以被主要显示装置120所显示。承上所述，图像信号可选择性地由第一电子装置100的输出端口301与401中之一，被传送至第二电子装置200中所对应的输入端口302或402。此外，若有需要时(例如：图像帧数据的数据流量远大于数据连线的频宽所能承受者)，桥接电路110会对图像帧数据进行压缩。于本实施例中，输入/输出电路可能包含有USB/HDMI/LVDS控制器(未示出)，并将其所接收的图像帧数据可能进一步依据处理电路180的指令，被编码成为遵循HDMI规范、LVDS规范或USB规范的信号。
图6为前述实施例中的桥接电路110的功能方块示意图。如图所示，桥接电路110包含有(但不限定于)：一收发器611、一存储器611、一存储器控制器613以及一图像数据处理模块630。图像数据处理模块630具有一RGB接口控制器620以及一压缩与编码单元619，其中图像数据处理模块630具有一第一RGB输出接口617与一第二RGB输出接口618，用以分别连接以及传输显示信号至一主要显示装置120与一内建投影模块130。收发器611用以传输携带图像帧数据或指令的信号至处理电路180或从处理电路180接收携带图像帧数据或指令的信号。存储器612则用来作为桥接电路110中的帧缓冲器。存储器控制器613则用以控制存储器612的写入与读取。当图像帧数据被接收后，会被传输至图像数据处理模块630进行处理，进而将所接收的图像帧数据传输至第一与第二RGB输出接口617与618，或者是传送至压缩与编码单元619。若图像帧数据被传送至第一与第二RGB输出接口617与618时，图像帧数据将被转换为对应于图像帧数据的RGB色差显示信号，之后，该RGB色差显示信号将被传输至主要显示装置120与内建投影模块130。若显示帧数据被传输至压缩与编码单元619，将会依据需求来判断是否图像帧数据需要被压缩，而压缩或未经压缩的图像帧数据将会被编码成为一输出信号，该输出信号的物理层遵循USB规范，而其协议层却不同于USB规范，依此所编码的信号将会符合遵循USB规范的输出端口301(亦即，兼容于4个针脚的信号)。
图7为前述实施例中的控制电路211的功能方块示意图。如图所示，控制电路211包含(但不限定于)：一接口控制器710、一USB接收器711及/或一HDMI接收器712及/或一LVDS接收器、一解压缩与解码单元714、一图像处理单元715、一存储器716、一存储器控制器717、一色彩/伽马(Gamma)强化单元718以及一RGB接口控制器719。接口控制器710耦接于输入端口302及/或输入端口402，并且用以自输入端口302及/或输入端口402接收该些输入信号。由于通过输入端口302及/或输入端口402所传输的信号皆具有遵循USB规范的物理层(假设输入端口402为一般USB连接端口)，因而接口控制器710中的USB接收器711得以正确取得这些信号。此外，接口控制器710可能还包含有HDMI接收器712及/或LVDS接收器713，因此接口控制器710得以接收依据HDMI规范及/或LVDS规范所编码的图像信号。解压缩与解码单元714耦接于接口控制器710，并且用以将该输入信号转换为图像帧数据。举例来说，当该多个输入信号依据不同于USB规范的协议层的自订格式被编码时，解压缩与解码单元714可对这些输入信号进行解码。此外，若通过输入端口302与402所传输的信号中所携带的图像帧数据曾经被桥接电路110所压缩时，解压缩与解码单元714可针对压缩过的图像帧数据进行解压缩。存储器716是作为一帧缓冲器，以及存储器控制器717用以控制存储器716的写入与读取。当必要时，色彩/伽马强化单元用以对欲显示的图像帧数据进行色彩/伽马强化强化操作。RGB接口控制器719则用以产生对应于该图像帧数据的多个显示信号并且用以耦接投影模块212以及传输RGB色差显示信号进而驱动投影模块212以进行图像显示。
总结来说，本发明的概念在于利用USB连接端口与连接器的普及性与便利性，再通过适当地将该图像帧数据转换为具有遵循USB规范的物理层与不同于USB规范的协议层的图像信号，可使得该图像信号可通过一般的USB连接端口与连接器来传输。如此的图像信号更可以被已知的USB接收电路所接收，如此一来，仅需略增硬件成本，即可大幅提升电子装置设计上的弹性。对手持式计算机与手持式电子装置来说(如：移动网络装置或迷你笔记本型计算机)，多重显示的功能相当重要，而本发明的概念可提供一种相当优异的显示连接解决方案，进而满足应用上的不同需求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (15)

1.一种电子装置，包含：
第一输出端口，用以连接符合于特定信号传输规范中的连接器类型的连接器；
处理电路，用以处理输入数据以产生输出数据；以及
桥接电路，耦接于该处理电路与该第一输出端口之间，用以接收该处理电路所产生的该输出数据，并且将该输出数据转换成输出信号，之后，将该输出信号输出至该第一输出端口，其中该输出信号的物理层遵循该特定信号传输规范，而该输出信号的协议层不同于该特定信号传输规范。
2.根据权利要求1所述的电子装置，其中该特定信号传输规范为通用序列总线USB规范。
3.根据权利要求1所述的电子装置，其中该输出数据包含有图像帧数据。
4.根据权利要求3所述的电子装置，其中该桥接电路包含有：
收发器，耦接于该处理电路，用以接收该图像帧数据；以及
图像数据处理模块，耦接于该收发器，用以处理所接收的该图像帧数据，包含：
RGB接口控制器，用以产生多个对应于该图像帧数据的显示信号；以及
压缩与编码单元，用以将该图像数据转换成具有不同于该特定信号传输规范的该协议层的该输出信号。
5.根据权利要求4所述的电子装置，其还包含有：
主要显示器，用以显示由该RGB接口控制器所传输的该显示信号。
6.根据权利要求4所述的电子装置，其中该输出信号经由该第一输出端口被传输至可拆卸式的显示装置。
7.根据权利要求3所述的电子装置，还包含有：
第二输出端口；以及
输入/输出控制器，耦接于该处理电路与该第二输出端口之间，用以接收自该处理电路所输出的该图像帧数据，并且将该图像帧数据转换为多个图像信号，并且输出该多个图像信号至该第二输出端口。
8.根据权利要求7所述的电子装置，其中该第二输出端口包含有通用序列总线USB连接端口、低电压差动信号传输接口连接端口以及高分辨率多媒体接口连接端口中的一者。
9.根据权利要求1所述的电子装置，其中该电子装置为移动网络装置或迷你笔记本型计算机。
10.一种电子装置，包含：
输入端口，用以通过符合于特定信号传输规范中的连接器类型的连接器而接收多个输入信号，其中该多个输入信号的物理层遵循该特定信号传输规范，而该多个输入信号的协议层不同于该特定信号传输规范；以及
控制电路，耦接于该输入端口，用以产生对应于该多个输入信号的多个显示信号。
11.根据权利要求10所述的电子装置，其中该特定信号传输规范为通用序列总线USB规范。
12.根据权利要求10所述的电子装置，其中该控制电路包含有：
接口控制器，耦接于该输入端口，用以自该输入端口接收该多个输入信号；
解压缩与解码单元，耦接于该接口控制器，用以将该多个输入信号转换为图像帧数据；以及
RGB接口控制器，用以产生对应于该图像帧数据的多个显示信号。
13.根据权利要求12所述的电子装置，其中该接口控制器包含有通用序列总线接收器、低电压差动信号传输接口接收器以及高分辨率多媒体接口接收器。
14.根据权利要求12所述的电子装置，还包含有耦接于该控制电路的投影模块，该投影模块用以显示该多个显示信号。
15.根据权利要求10所述的电子装置，其为可拆卸式的投影机。
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